JP2015230320A - レンズ装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを保持する保持機構の隙間の変動を前提に、光学系の光学性能を変化させる予め定められたパラメータに応じて光学系の光学性能を簡便に補正することができるレンズ装置および光学機器を提供する。【解決手段】光軸とは異なる変位方向に変位可能なレンズを有する光学系と、前記レンズを保持する保持機構と、前記レンズを前記変位方向に駆動する駆動手段と、を備えるレンズ装置であって、前記光学系の光学性能を変化させるパラメータを検知する検知手段と、前記光学系の前記パラメータに応じた駆動補正量を記憶する記憶手段と、を備え、前記駆動手段が、前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて、前記レンズを駆動する、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ装置および光学機器に関し、特に光軸とは異なる変位方向に変位可能なレンズを有するものに関する。

従来、レンズ装置では、以下のような現象が発生している。すなわち、フォーカシングやズーミングで移動する部品は、移動可能とするために嵌合する部品同士の間に隙間（ガタ）が存在する。そのため、装置本体の設置姿勢が変化すると、設置姿勢に応じたレンズ系の重力方向に対する角度が変化するため、隙間分だけ部品が移動する。ここで、位置の変動が発生する部品が光学部品を保持する部品であった場合、隙間の変化（変動）によって光学性能が変化する。

また、フォーカシングやズーミングで移動する部品は、部品が異なる材料で構成される場合、温度変化により線膨張係数の差分だけ異なる量の膨張や収縮が発生する。結果として隙間が温度により変動する。そして、隙間の変化（変動）によって光学性能が変化する。

また、フォーカシングやズーミングで移動する部品は、フォーカスポジション、ズームポジションにより、部品同士の姿勢が変化するため、ポジションごとに隙間が変動する。そして、隙間の変化（変動）によって光学性能が変化する。

今後、高精細化、高画質化に関連してレンズ装置も高性能であることが要望されており、上記のような光学性能の変化を補償（補正）することが求められている。そこで、防振補正時に、防振補正動作を原因として発生する光学性能の変化に対し、撮像手段からの画像を補正することで対応するという提案が開示されている（特許文献１）。

特開２００４−２９６４０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、手ぶれ補正機構の補正自体により発生する偏芯色収差、台形歪み等を補正するものであって、レンズを保持する保持機構の隙間の変動によって光学性能が変化することを補正するものではない。すなわち、レンズを保持する保持部材の隙間の変動として、重力方向、温度、移動位置（移動ポジション）による変動によって光学性能が変化することを補正するものではない。

また、特許文献１では、撮像手段からの画像を補正することを開示するものの、より簡便な補正を示唆するものではない。

本発明の目的は、レンズを保持する保持機構の隙間の変動を前提に、光学系の光学性能を変化させる予め定められたパラメータに応じて光学系の光学性能を簡便に補正することができるレンズ装置および光学機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るレンズ装置は、光軸とは異なる変位方向に変位可能なレンズを有する光学系と、前記レンズを保持する保持機構と、前記レンズを前記変位方向に駆動する駆動手段と、を備えるレンズ装置であって、前記光学系の光学性能を変化させるパラメータを検知する検知手段と、前記光学系の前記パラメータに応じた駆動補正量を記憶する記憶手段と、を備え、前記駆動手段が、前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて、前記レンズを駆動する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る光学機器は、上記レンズ装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、レンズを保持する保持機構の隙間の変動を前提に、光学系の光学性能を変化させる予め定められたパラメータに応じて光学系の光学性能を簡便に補正することができる。

本発明の第１の実施形態の制御フローを示したフローチャート 本発明の実施形態に係る光学機器としての画像投射装置の概略図 本発明の実施形態に係るレンズ系としての投射レンズ系のユニット外観図 本発明の実施形態に係るレンズ系としての投射レンズ系の断面図 本発明の第２の実施形態の制御フローを示したフローチャート 本発明の第３の実施形態の制御フローを示したフローチャート 本発明の実施形態に係る変位手段としてのレンズシフト機構のユニット概略図 本発明の実施形態に係る画像表示手段のユニット図 本発明の実施形態に係る画像表示手段の画像生成領域を示す図 本発明の第４の実施形態の制御フローを示したフローチャート 本発明の第４の実施形態における投射レンズ系の断面図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
（画像投射装置）
図２は、本発明の実施形態に係る光学機器としての画像投射装置の概略図である。１は生成された画像を拡大、縮小して投射するための投射光学系としての投射レンズ系である。２は駆動手段としてのレンズシフト機構であり、投射レンズ系を保持するとともに、投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズを光軸とは異なる変位方向に変位させる。ここで、投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズに関する変位方向は、光軸に対して垂直な方向だけの場合の他、光軸に対して垂直な方向と光軸方向と同時に変位する、すなわち斜め方向の場合も含むものとする。

なお、駆動手段としてのレンズシフト機構２は、送りねじ、ギアの少なくとも一方を介して投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズを変位方向に駆動するものである。

３は光源からの光を赤、青、緑の三色に分離し、画像表示手段である液晶パネル４で生成した赤、青、緑の３色の画像を合成するための色分離合成光学系である。５は光源からの光を液晶パネル４に均一に照射するための照明光学系、６は光を発生させる光源ランプ、７は外装筺体である。外装筺体７は、投射レンズ１、レンズシフト機構２、色分離合成光学系３、液晶パネル４、照明光学系５、光源ランプ６、投射レンズ温度検出センサ９、演算記憶装置１００、重力方向検知センサ１１０、移動検知センサ１２０を内部に格納する。

８は画像を投影するためのスクリーン、９は投射レンズ系１を構成するレンズ、該レンズを保持する保持機構、光学系としての投射レンズ系１、該光学系を保持する筐体のいずれかの温度を検出するための温度検出センサである。１１０は、投射レンズ系１を含む画像投射装置の装置本体の設置方向を検出する検知手段としての重力方向検知センサである。１００は演算記憶制御装置で、レンズ系を構成するレンズを保持する保持部材（保持機構）の隙間が変化するときの投射レンズ系に依る光学性能の変化に対し、光学性能を補正する補正情報を駆動手段であるレンズシフト機構２の駆動補正量として記憶する。

また、演算記憶制御装置１００は、後述するように光学性能の変化を補正するための補正量を取得する取得手段、更に光軸に対して垂直な方向または光軸に対して傾く方向に変位可能なレンズを取得された補正量だけ変位させる変位手段としても機能する。

重力方向検知センサ１１０は、レンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータとして装置本体の姿勢を検知する。これは、装置本体の姿勢によってレンズを保持する保持部材の隙間の変化が生じることから、装置本体の姿勢を重力方向と関連付け、レンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータとするものである。

また、温度検出センサ９は、レンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータの値であるレンズ温度を検知する。

また、１２０は画像投射装置に加えられる振動などの方向や速度等を検出する移動検知手段である移動検知センサである。なお、移動検知センサ１２０は、演算や換算（演算なしに換算表を用いる）などにより、移動の方向と速度が間接的に取得できるものであれば良い。

図３は、投射レンズ系１のユニット外観図である。図３で、１２はフォーカス環、１３はズーム環を示す。図４、図５は投射レンズ系１の断面図で、図３のＡ−Ａ断面を示す。図４に示す１９は、レンズを保持する保持部材を光軸方向に移動する為のコロであり、レンズを保持する保持部材としても機能する。なお、コロ１９は光軸方向に移動する部品すべてに取り付けられる。

図３の１８は、フォーカスカム環１５（図４）、ズームカム環１６（図４）を回転可能に内部に保持する固定筒である。フォーカスカム環１５（図４）は、回転することによりフォーカス群を光軸方向に所定量移動可能とする。具体的には、フォーカスカム環１５に構成されるフォーカスカム溝１５１（図４）と、固定筒１８に構成される固定筒直進溝１８１（図３）と、コロ１９（図４）によりフォーカス群が所定量移動可能に保持される。

フォーカス環１２（図３）をモータを用いて回転させることで、フォーカスカム環１５（図４）も回転する。１１（図３）はフォーカス群の位置を検知するためのフォーカス位置検知センサである。また、ズームカム環１６（図４）は、回転することによりズーム群を光軸方向に所定量移動可能とする。具体的には、ズームカム環１６に構成されるズームカム溝１６１（図４）と、固定筒１８に構成される固定筒直進溝１８１（図３）と、コロ１９（図４）により、ズーム群が所定量移動可能に保持される。

ここで、ズーム環１３（図３）をモータを用いて回転させることで、ズームカム環１６（図４）も回転する。図３に示す１４は、ズーム群の位置を検知するためのズーム位置検知センサである。１７（図４）は、投射レンズ系１内に配置され、図４の矢印方向に移動することにより、投射レンズ系１の光学性能を補正することが可能な補正駆動群（少なくとも１つのレンズ）である。すなわち、図４に示す補正駆動群１７は、矢印方向に移動（変位）することにより、レンズ保持部材の隙間の変化に起因する投射レンズ系１の光学性能の変化（コマ収差の発生）を補正する。

図７はレンズシフト機構のユニット概略図である。２６は投射レンズ系１を保持し、投射レンズ系の光軸に垂直で図面Ｘ方向（紙面横方向）へ投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズを移動させる横方向駆動板であり、横方向駆動機構２４に接続される。横方向駆動機構２４内には、移動量が検知できる移動量検知センサが内蔵されている。横方向駆動機構２４はモータ（不図示）からの駆動力を伝達する横方向駆動ギア２３と接続される。

図７で、２５は横方向駆動板２６を保持し、投射レンズ系の光軸に垂直で図面Ｙ方向（紙面縦方向）へ投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズを移動させる縦方向駆動板であり、縦方向駆動機構２２に接続される。縦方向駆動機構２２内には、移動量が検知できる移動量検知センサが内蔵される。縦方向駆動機構２２はモータ（不図示）からの駆動力を伝達する横方向駆動ギア２１と接続される。

このようにして、レンズシフト機構２により投射レンズ系１を構成する少なくとも１つのレンズを紙面ＸおよびＹ方向に移動することで、レンズ保持部材の隙間の変化に起因す
る投射レンズ系１の光学性能の変化（コマ収差の発生）を補正できる。なお、像振れを補正するＩＳ駆動群として用いる場合、投影画像を大きく移動させることが可能である。

図８は、画像表示手段（液晶パネル４）のユニット図であり、図９は画像表示手段（液晶パネル４）の画像生成領域を示す図である。斜めハッチング表示部４２は、光が照射され任意の表示画像が生成可能な領域である画像生成可能領域を示す。４１は画像生成可能領域４２内に存在し、投影画像を生成する画像生成領域を示す。ここで、画像生成領域４１は画像生成可能領域４２内であれば移動可能である。

すなわち、図９の４１１と４１２は、画像生成可能領域内４２での異なる画像生成領域を示す。画像生成領域４１を移動することで、投射画像は液晶パネル４の１画素単位で投射画像を投射レンズ系の光軸に対して垂直な面に移動させることが可能である。

このように、画像投射装置は２つのシフト手段を持ち得る。一つ目は、投射レンズ系１を保持し、光軸の垂直方向に移動可能なレンズシフト機構２である。二つ目は。液晶パネル４内の画像生成可能領域内４２において、画像生成領域を移動することによって（図９参照）投影画像を１画素単位で移動させるデジタルシフトである。

（投射レンズ系の光学性能の変化の補正方法）
以下、図１、２、３、４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る投射レンズ系の光学劣化の補正方法について説明する。先ず、上述した投射レンズ系の光学性能の変化について詳述する。

投射レンズ系１は、ズーミングもしくはフォーカシングが可能である。その為、固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６、固定筒直進溝１８１とフォーカスカム溝１５１とコロ１９、固定筒直進溝１８１とズームカム溝１６１とコロ１９との間に移動の為の余裕代として隙間が存在する。この隙間が変化（変動）した場合、レンズを保持する保持部材の位置も変動するため、光学性能の変化が生じる。

例えば、隙間が変化（変動）する要因として、画像投射装置の設置姿勢が挙げられる。画像投射装置は通常の設置姿勢の他にも、画像投射装置の天地を逆転させて部屋の天井吊って使用する場合などが考えられ、その際には投射レンズ系１も同様に天地が逆転する。この場合、通常の設置姿勢と重力方向が逆転するため、隙間が変化（変動）し、光学性能が通常の設置状態と比較して変動する（光学性能の変化としてのコマ収差の発生）。そこで、図４の駆動補正群１７が矢印方向に移動することで、投射レンズ系１におけるコマ収差を補正することができる。

（制御フロー）
以下、光学性能の変化としてのコマ収差を補正する制御のフロー（流れ）を、図１のフローチャートを用いて説明する。初めにＳＴＥＰ１にて、画像投射装置の投射レンズ系１の重力方向を検知手段である重力方向検知センサ１１０にて検知する。次にＳＴＥＰ２にて、演算記憶制御装置１００に予め記憶させておいた投射レンズ系１の重力方向に対する画像補正情報を参照する。投射レンズ系ごとにレンズを保持する部材の隙間は異なる為、設置姿勢などで隙間が変化した場合、投射レンズ系ごとに異なった光学性能の変動を生ずる。そのため、製造時に個々の光学性能の変化およびそれに対する補正情報を記憶することが好ましい。

次にＳＴＥＰ３にて、ＳＴＥＰ２で参照した値から駆動補正群１７の位置を光軸の垂直方向に移動させてコマ収差を減じる方向に補正をすべきかどうかを判断する。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。ＳＴＥＰ３にて補正が必要であると判断した場合は、ＳＴＥＰ４にて、検知手段である重力方向検知センサ１１０の検知情報と記憶された補正情報（画像補正情報）とに基づいて、駆動補正群１７の補正量と補正方向を記憶演算制御装置１００にて算出（取得）する。

そして、駆動手段であるレンズシフト機構２が、検知手段である重力方向検知センサ１１０の検知結果に応じた記憶手段（演算記憶制御装置１００）に記憶された駆動補正量を用いて、投射レンズ系を構成する少なくとも１つのレンズを駆動する。

なお、ＳＴＥＰ３にて補正が必要であると判断しない場合は、ＳＴＥＰ６に移動する。次にＳＴＥＰ５にて、駆動補正群１７をＳＴＥＰ４にて算出した補正量だけ補正方向に移動（変位）させる。次にＳＴＥＰ６にて、画像投射装置の電源がＯＦＦされたかどうかを判断する。電源がＯＦＦされたと判断された場合は、制御を終了する。電源がＯＦＦされたと判断されない場合は、ＳＴＥＰ１に戻り、ＳＴＥＰ６にて電源がＯＦＦされたと判断されるまでＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ６を繰り返す。

上記により、投射レンズ系１の重力方向の違いによって発生するコマ収差を、駆動補正群１７を移動（変位）させることで所定量まで減じることが可能となる。

《第２の実施形態》
以下、図２、３、４、５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る投射レンズ系の光学性能の変化の補正方法について説明する。上述の通り、投射レンズ系１はズーミングもしくはフォーカシングが可能である。その為、固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６、固定筒直進溝１８１とフォーカスカム溝１５１とコロ１９、固定筒直進溝１８１とズームカム溝１６１とコロ１９との間に移動の為の余裕シロとして隙間が存在する。隙間が変化（変動）した場合、レンズを保持する保持部材の位置も変化（変動）するため、光学性能の変化が生じる。

本実施形態では、隙間の変化（変動）する要因（予め定められたパラメータ）として、投射レンズ系１を構成するレンズの温度を考える。固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６、固定筒１８とフォーカスカム環１５とズームカム環１６とコロ１９の材料が異なる場合、当然、材料固有の線膨張係数も異なる。

例えば、投射レンズ１が２５度の場合と４０度の場合では、隙間の量が異なる為、光学性能が変動する（光学性能の変化としてのコマ収差の発生）。そこで、図４の駆動補正群１７が矢印方向に移動することで、投射レンズ系１におけるコマ収差を補正することができる。

（制御フロー）
以下、光学性能の変化としてのコマ収差を補正する制御のフロー（流れ）を、図５のフローチャートを用いて説明する。初めに、ＳＴＥＰ１１にて画像投射装置の投射レンズ系１を構成するレンズの温度を温度検知センサ９にて検知する。次にＳＴＥＰ１２にて、演算記憶制御装置１００に予め記憶させておいた投射レンズ系１の温度に対する画像補正情報を参照する。投射レンズ系ごとにレンズを保持する保持部材の隙間は異なる為、投射レンズ系ごとに異なった光学性能の変動をする（異なった光学性能の変化の発生）。そのため、製造時に個々の光学性能の変化およびそれに対する補正情報を記憶することが好ましい。

次にＳＴＥＰ１３にて、ＳＴＥＰ２で参照した値から駆動補正群１７の位置を光軸の垂直方向に移動させてコマ収差を減じる方向に補正をすべきかどうかを判断する。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。ＳＴＥＰ１３にて補正が必要であると判断した場合は、ＳＴＥＰ１４にて駆動補正群１７の補正量と補正方向を記憶演算制御装置１００にて算出する。ＳＴＥＰ１３にて補正が必要あると判断されない場合は、ＳＴＥＰ１６に移動する。

次にＳＴＥＰ１５にて、駆動補正群１７をＳＴＥＰ１４にて算出した補正量だけ、補正方向に移動する。次にＳＴＥＰ１６にて、画像投射装置の電源がＯＦＦされたかどうかを判断する。電源がＯＦＦされたと判断された場合は、制御を終了する。電源がＯＦＦされたと判断されない場合は、ＳＴＥＰ１１に戻り、ＳＴＥＰ１６にて電源がＯＦＦされたと判断されるまでＳＴＥＰ１１からＳＴＥＰ１６を繰り返す。

上記により、投射レンズ系１を構成するレンズの温度の違いによって発生するコマ収差を、駆動補正群１７を移動（変位）させることで所定量まで減じることが可能となる。

《第３の実施形態》
以下、図２、３、４、６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る投射レンズ系の光学性能の変化の補正方法について説明する。上述の通り、投射レンズ系１はズーミングもしくはフォーカシングが可能である。その為、固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６、固定筒直進溝１８１とフォーカスカム溝１５１とコロ１９、固定筒直進溝１８１とズームカム溝１６１とコロ１９との間に移動の為の余裕シロとして隙間が存在する。

隙間が変動（変化）した場合、レンズを保持する保持部材の位置も変動（変化）するため、光学性能の変化が生じる（光学性能の変化の発生）。本実施形態では、隙間の変化（変動）する要因（予め定められたパラメータ）として、投射レンズ系１を構成する光軸方向に移動（変位）する移動レンズもしくは移動レンズ群の移動位置を考える。

投射レンズ系１内のレンズ位置を変動させるために、フォーカスカム環１５またはズームカム環１６を固定筒１８に対して回転させる。固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６ではそれぞれの真円度が異なる為、回転することで隙間の変動（変化）が生じる。また、フォーカスカム溝１５１およびズームカム溝１６１及び固定筒直進溝１８１の溝均一度が異なる為、コロ１９の位置により隙間の量が異なる為、光学性能が変動する（光学性能の変化としてのコマ収差の発生）。

そこで、図４の駆動補正群１７が矢印方向に移動することで、投射レンズ系１におけるコマ収差を補正することができる。

（制御フロー）
以下、光学性能の変化としてのコマ収差を補正する制御のフロー（流れ）を、図６のフローチャートを用いて説明する。初めにＳＴＥＰ２１にて、画像投射装置の投射レンズ系１を構成する光軸方向に移動（変位）する移動レンズもしくは移動レンズ群の移動位置を検知する。具体的には、移動レンズとしてのフォーカシングレンズ、または移動レンズ群としての変倍レンズ群の光軸方向におけるレンズ位置（移動位置）を、フォーカス位置検知センサ１１（図３）またはズーム位置検知センサ１４（図３）にて検知する。

次にＳＴＥＰ２２にて、演算記憶制御装置１００に予め記憶させておいた投射レンズ系１における光軸方向に移動（変位）するレンズの光軸方向の位置に対する画像補正情報を参照する。投射レンズ系ごとにこのようなレンズを保持する保持部材の隙間は異なる為、投射レンズ系ごとに異なった光学性能の変動をする。そのため、製造時に個々の光学性能の変化およびそれに対する補正情報を記憶することが好ましい。

次にＳＴＥＰ２３にて、ＳＴＥＰ２２で参照した値から駆動補正群１７の位置を光軸の垂直方向に移動させてコマ収差を減じる方向に補正をすべきかどうかを判断する。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。ＳＴＥＰ２３にて、補正が必要であると判断した場合は、ＳＴＥＰ２４にて駆動補正群１７の補正量と補正方向を記憶演算装置１００にて算出する。ＳＴＥＰ２３にて補正が必要であると判断されない場合は、ＳＴＥＰ２６に移動する。

次にＳＴＥＰ２５にて、駆動補正群１７をＳＴＥＰ２４にて算出した補正量だけ、補正方向に移動する。次にＳＴＥＰ２６にて、画像投射装置の電源がＯＦＦされたかどうかを判断する。電源がＯＦＦされたと判断された場合は、制御を終了する。電源がＯＦＦされたと判断されない場合は、ＳＴＥＰ２１に戻り、ＳＴＥＰ２６にて電源がＯＦＦされたと判断されるまでＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ２６を繰り返す。

上記により、投射レンズ系１を構成するレンズの光軸方向の位置の違いによって発生するコマ収差を、駆動補正群１７を移動（変位）させることで所定量まで減じることが可能となる。

《第４の実施形態》
以下、図２、３、７、８、９、１０、１１を参照して、本発明の第４の実施形態に係る投射レンズ系の光学性能の変化の補正方法について説明する。既に述べた実施形態に係る補正駆動群１７（図４）に対し、本実施形態に係る補正駆動群１７０（図１１）は、更に像振れを補正する防振機能を備えるＩＳ駆動群を兼用する。すなわち、図１１に示す補正駆動群１７０は、光学性能の変化（コマ収差の発生）を補正するための変位と、投射画像の光軸を移動させて外部からの微振動などによる画像の微振動をキャンセルさせるための変位を併せて行う。

本実施形態においても、上述の通り、投射レンズ系１はズーミングもしくはフォーカシングが可能である。その為、固定筒１８とフォーカスカム環１５、固定筒１８とズームカム環１６、固定筒直進溝１８１とフォーカスカム溝１５１とコロ１９、固定筒直進溝１８１とズームカム溝１６１とコロ１９との間に移動の為の余裕シロとして隙間が存在する。隙間が変動（変化）した場合、レンズを保持する保持部材の位置も変動するため、光学性能の変化が生じる。

ここで、装置本体の姿勢によってレンズを保持する保持部材の隙間の変化が生じることから、重力方向がレンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータの一つと考えられる。また、投射レンズ系を構成するレンズの温度でレンズを保持する保持部材の隙間の変化が生じることから、レンズの温度がレンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータの値と考えられる。

また、投射レンズ系を構成する光軸方向に移動（変位）するレンズの位置でレンズを保持する保持部材の隙間の変化が生じることから、レンズの位置がレンズを保持する保持部材の隙間の変化を生じさせる予め定められたパラメータの値と考えられる。これらのパラメータまたはパラメータの値については、前述の実施形態について説明した通りである。

図１１に示す補正駆動群１７０は、矢印方向に移動（変位）することにより、レンズ保持部材の隙間の変化に起因する投射レンズ系１の光学性能の変化（コマ収差の発生）を補正する。そして、駆動補正群１７０が図１１の矢印方向に移動（変位）すると、結果としてコマ収差の補正にプラスして、投射レンズ系１の光軸が変動する。その為、画像投射装置で発生する像振れを補正することができる。

コマ収差の補正と、像振れの補正とは、共に駆動補正群１７０の光軸に対して垂直な方向または光軸に対して傾く方向の変位（移動）により行われる。具体的には、前述した第１乃至第３の実施形態で説明したように、初めにコマ収差を減じるように駆動補正群１７０を移動（変位）する。そして、コマ収差を減じるように駆動補正群１７を移動（変位）した箇所（位置）を像振れ補正の初期位置とすることが好ましい。

ここで、像振れ補正をする場合、像振れ補正時にコマ収差が変動すると光学性能の変化（投射画像の劣化）が発生するため、像振れ補正の為の変位量が小さくなるように像移動敏感度は高くする。一方、コマ収差補正の為の変位量が大きくなるようにコマ収差敏感度は低く設計する必要がある。結果として、コマ収差を補正するために駆動補正群を移動させると、光軸が大きく変動し、投射画像の位置が大きく変動する。そこで、投射画像の位置が大きく変動した場合に画像投射装置のシフト手段を用いて光軸を元の位置に戻す補正を行うことが望ましい。

この場合、シフト手段としては、前述したように２つ考えられる。シフト手段として一つ目は、投射レンズ系１を保持し、光軸の垂直方向に移動可能なレンズシフト機構２をシフト手段とするものである。すなわち、上述したようにレンズシフト機構２を大きく変位させてコマ収差を補正するとともに、レンズシフト機構２を小さく変位させて光軸ずれを補正するようにする。

シフト手段として二つ目は。液晶パネル４内の画像生成可能領域内４２において、画像生成領域を移動することによって（図９参照）投影画像を１画素単位で移動させるデジタルシフトをシフト手段とするものである。

（制御フロー）
以下、光学性能の変化としてのコマ収差および光軸ずれを補正する制御のフロー（流れ）を、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、重力方向によってレンズを保持する保持部材の隙間が変化（変動）する場合について説明を行う。

初めにＳＴＥＰ１０１にて、画像投射装置の投射レンズ系１の重力方向を重力方向検知センサ１１０にて検知する。次にＳＴＥＰ１０２にて、演算記憶制御装置１００に予め記憶させておいた投射レンズ系１の重力方向に対する画像補正情報を参照する。投射レンズ系ごとにレンズを保持する保持部材の隙間は異なる為、投射レンズ系ごとに異なった光学性能の変動をする。そのため、製造時に個々の光学性能の変化およびそれに対する補正情報を記憶することが好ましい。

次にＳＴＥＰ１０３にて、ＳＴＥＰ１０２で参照した値から駆動補正群１７０の位置を光軸の垂直方向に移動させてコマ収差を減じる方向に補正をすべきかどうかを判断する。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。ＳＴＥＰ１０３にて補正が必要であると判断した場合は、ＳＴＥＰ１０４にて駆動補正群１７０の補正量と補正方向を記憶演算装置１００にて算出する。必要でないと判断された場合は、ＳＴＥＰ１０９へ進む。

次にＳＴＥＰ１０５にて、駆動補正群（像振れ補正を行うＩＳ駆動群を兼ねる）１７０の像振れ補正における初期位置をＳＴＥＰ１０４にて算出した補正量だけ補正方向へずらす（変更する）。言い換えれば、コマ収差補正のために変位した駆動補正群１７０の位置を像振れを補正する駆動補正群１７０の初期位置とする。

次にＳＴＥＰ１０６にて、駆動補正群（ＩＳ補正群を兼ねる）１７０をＳＴＥＰ１０４にて算出した補正量と補正方向へずらした場合の光軸ずれ量を演算記憶制御装置１００で算出する。次にＳＴＥＰ１０７にて、ＳＴＥＰ１０６で算出した光軸ずれ量を補正するためにシフト手段を移動する必要があるか否かを判断する。シフト手段は、上述したレンズシフト機構２、液晶パネル４の画像生成領域４１の移動（変位）のどちらでも良い。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。必要でないと判断された場合は、ＳＴＥＰ１０９へ進む。

次にＳＴＥＰ１０７にて、補正が必要と判断された場合は、ＳＴＥＰ１０８にてシフト手段を演算記憶装置１００で算出した補正量だけ、光軸ずれが減じる方向へ移動する。次にＳＴＥＰ１０９にて、画像投射装置に外部からの振動などの移動があるかどうかを移動検知センサ１２０で検出する。次にＳＴＥＰ１１０にて、ＳＴＥＰ１０９での検出結果から駆動補正群（ＩＳ補正群を兼ねる）１７０の移動が必要かどうかを判断する。判断基準は、予め設定した所定量を参照値が超えるか否かで判断する。

次にＳＴＥＰ１１０にて、移動が必要であると判断された場合には、ＳＴＥＰ１１１にて駆動補正群（ＩＳ補正群を兼ねる）１７０を投射画像の像移動が減じる方向に移動させる。必要がないと判断された場合は、ＳＴＥＰ１１２に進む。

次にＳＴＥＰ１１２にて、画像投射装置の電源がＯＦＦされたかどうかを判断する。電源がＯＦＦされたと判断された場合は、制御を終了する。電源がＯＦＦされたと判断されない場合は、ＳＴＥＰ１０１に戻り、ＳＴＥＰ１１２にて電源がＯＦＦされたと判断されるまでＳＴＥＰ１０１からＳＴＥＰ１１２を繰り返す。

上記により、投射レンズ系１の重力方向の違いによって発生するコマ収差と、像振れ補正とを、駆動補正群１７０を変位（移動）させることで同時に所定量まで減じることができる。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、隙間の変化（変動）要因を単独に重力方向、レンズ温度、レンズ位置として説明したが、これら全てを備える場合などこれらの変化（変動）要因を任意に組み合わせた場合にも同様に適応できる。また、これら以外の変化（変動）要因に対しても同様の補正が可能である。

（変形例２）
上述した実施形態では、レンズ系の光学性能の変化をコマ収差とし、これを駆動補正群１７（１７０）で補正することを説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、レンズ系の光学性能の変化を例えばザイデルの５収差や、像面倒れとし、これらを駆動補正群１７（１７０）で補正するものであっても良い。

（変形例３）
上述した実施形態では、投射レンズ系が光軸に対して垂直な方向に変位可能な少なくとも１つのレンズを有する場合を説明したが、光軸に対して傾く方向に変位可能な少なくとも１つのレンズを有する場合であっても良い。

（変形例４）
上述した実施形態では、レンズ系として透過型のレンズ系を説明したが、反射型のレンズ系であっても良い。

１・・投射レンズ系、９・・温度検出センサ、１１・・フォーカス位置検知センサ、１４・・ズーム位置検知センサ、１７・・補正駆動群、１９・・コロ、１００・・演算記憶制御装置、１１０・・重力方向検知センサ、１２０・・移動検出センサ、１７０・・補正駆動群（ＩＳ補正群を兼ねる）

Claims (15)

1. 光軸とは異なる変位方向に変位可能なレンズを有する光学系と、
   前記レンズを保持する保持機構と、
   前記レンズを前記変位方向に駆動する駆動手段と、
   を備えるレンズ装置であって、
   前記光学系の光学性能を変化させるパラメータを検知する検知手段と、
   前記光学系の前記パラメータに応じた駆動補正量を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記駆動手段が、前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて、前記レンズを駆動する、
   ことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記パラメータは、装置本体の姿勢であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記パラメータは、前記レンズ、前記保持機構、前記光学系、前記光学系を保持する筐体のいずれかの温度であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記パラメータは、前記光学系における光軸方向に移動する移動レンズもしくは移動レンズ群の移動位置であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
5. 前記レンズは、装置本体の移動による像振れを補正するために変位するレンズを兼用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
6. 前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて、駆動された前記レンズの位置を前記像振れを補正するときの初期位置とすることを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて駆動された前記レンズに対して発生する光軸ずれを、前記レンズの前記変位方向への変位で補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
8. 前記移動レンズは、フォーカシングレンズであることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
9. 前記移動レンズ群は、変倍レンズ群であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
10. 前記駆動手段は、送りねじ、ギアの少なくとも一方を介して前記レンズを駆動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレンズ装置を有することを特徴とする光学機器。
12. 画像表示手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
13. 前記光学系は前記画像表示手段の表示画像を投射する投射光学系であり、
    前記検知手段の検知結果に応じた前記記憶手段に記憶された前記駆動補正量を用いて駆動された前記レンズに対して発生する光軸ずれを、前記画像表示手段の画像生成領域を変位させて補正することを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
14. 装置本体の移動を検知する移動検知手段を有することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の光学機器。
15. 前記移動検知手段は装置本体の移動する方向と速度を検知することを特徴とする請求項１４に記載の光学機器。